特許第6561831号(P6561831)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6561831感光性エレメント、感光性エレメントロール、レジストパターンの製造方法及び電子部品
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6561831
(24)【登録日】2019年8月2日
(45)【発行日】2019年8月21日
(54)【発明の名称】感光性エレメント、感光性エレメントロール、レジストパターンの製造方法及び電子部品
(51)【国際特許分類】
   G03F 7/11 20060101AFI20190808BHJP
   G03F 7/004 20060101ALI20190808BHJP
   H05K 3/28 20060101ALI20190808BHJP
【FI】
   G03F7/11 501
   G03F7/004 512
   H05K3/28 D
   H05K3/28 F
【請求項の数】9
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2015-513771(P2015-513771)
(86)(22)【出願日】2014年4月22日
(86)【国際出願番号】JP2014061307
(87)【国際公開番号】WO2014175274
(87)【国際公開日】20141030
【審査請求日】2017年2月24日
(31)【優先権主張番号】特願2013-91227(P2013-91227)
(32)【優先日】2013年4月24日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004455
【氏名又は名称】日立化成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100160897
【弁理士】
【氏名又は名称】古下 智也
(72)【発明者】
【氏名】笹原 直樹
(72)【発明者】
【氏名】向 郁夫
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 真弓
(72)【発明者】
【氏名】瀬里 泰洋
(72)【発明者】
【氏名】安部 攻治
(72)【発明者】
【氏名】桐生 真奈美
【審査官】 外川 敬之
(56)【参考文献】
【文献】 特開2000−330291(JP,A)
【文献】 特開2004−125869(JP,A)
【文献】 特開2004−191648(JP,A)
【文献】 特開2010−079089(JP,A)
【文献】 特開2002−229200(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03F 7/11
G03F 7/004
G03F 7/027
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持フィルムと、ポリプロピレンフィルムと、前記支持フィルム及び前記ポリプロピレンフィルムの間に配置された感光層と、を備え、
前記ポリプロピレンフィルムが、前記感光層側の第1の面と、当該第1の面の反対側の第2の面と、を有し、
前記第1の面及び前記第2の面の算術平均粗さRaが0.05μm以下であり、
前記感光層の厚さが20μm未満である、感光性エレメント。
【請求項2】
支持フィルムと、ポリプロピレンフィルムと、前記支持フィルム及び前記ポリプロピレンフィルムの間に配置された感光層と、を備え、
前記ポリプロピレンフィルムが、前記感光層側の第1の面と、当該第1の面の反対側の第2の面と、を有し、
前記第1の面及び前記第2の面の最大高さRmaxが0.5μm以下であり、
前記感光層の厚さが20μm未満である、感光性エレメント。
【請求項3】
前記感光層の厚さが10μm以下である、請求項1又は2に記載の感光性エレメント。
【請求項4】
400〜700nmの波長域における平均光透過率が80%以上である、請求項1〜のいずれか一項に記載の感光性エレメント。
【請求項5】
前記感光層が、バインダーポリマー、光重合性化合物及び光重合開始剤を含有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の感光性エレメント。
【請求項6】
透明基材上に硬化物を形成するために用いられる、請求項1〜のいずれか一項に記載の感光性エレメント。
【請求項7】
巻芯と、当該巻芯に巻回された感光性エレメントと、を備え、
前記感光性エレメントが、請求項1〜のいずれか一項に記載の感光性エレメントである、感光性エレメントロール。
【請求項8】
請求項1〜のいずれか一項に記載の感光性エレメントの前記ポリプロピレンフィルムを剥離した後に前記感光層及び前記支持フィルムを基材上に積層する工程と、
前記感光層の所定部分に活性光線を照射して光硬化部を形成する工程と、
前記感光層における前記光硬化部以外の部分を除去する工程と、を備える、レジストパターンの製造方法。
【請求項9】
請求項1〜のいずれか一項に記載の感光性エレメントの前記感光層の硬化物を備える、電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光性エレメント、感光性エレメントロール、レジストパターンの製造方法及び電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
感光性エレメントは、主にプリント配線板上に回路を形成するために用いられている。また、感光性エレメントは、プリント配線板上の回路を保護するための絶縁膜の形成、液晶表示装置における液晶層のギャップを一定に保持するためのスペーサーの形成等にも用いられている。
【0003】
感光性エレメントは、通常、支持フィルム、感光層、保護フィルムの3層構造を有している。感光性エレメントは、例えば、以下のようにして用いられる。まず、感光性エレメントの保護フィルムを剥離した後に、感光性樹脂組成物を含む感光層を基板上に積層(ラミネート)する(積層工程)。次に、支持フィルム側から感光層の所定部分に活性光線を照射して光硬化部を形成する(露光工程)。その後、支持フィルムを剥離除去した後に未露光部を基板上から除去(現像)することにより、感光性樹脂組成物の硬化物からなるレジストパターンが基板上に形成される(現像工程)。
【0004】
得られたレジストパターンは、絶縁膜又はスペーサー等に用いることができると共に、レジストパターンに対してめっき処理又はエッチング処理によって回路を形成するためのマスクとして用いることもできる。
【0005】
ところで、本技術分野では、保護フィルムにおける感光層との接触面の形状が感光層に転写される場合があることが知られている。例えば、下記特許文献1においては、保護フィルムにおける感光層との接触面の表面粗さ(Ra)を0.15μm以下に調整し、かつ保護フィルム中に含まれる直径80μm以上のフィッシュアイの個数を5個/m以下に抑制することで、感光層を積層した場合に発生するエアーボイドを低減することが示されている。
【0006】
また、下記特許文献2においては、保護フィルムの表面粗さ(Ra)を0.5μm以上に調整し、積層時の加圧でその形状を消失させることで凹凸基板への追従性が向上することが示されている。
【0007】
さらに、下記特許文献3においては、表面粗さが0.01〜2μmの微細な凹凸を転写する感光性エレメントにおいて、保護フィルムにおける感光層との接触面のRaを0.05〜0.5μmに調整することで、光ナノインプリントに用いられる微細な凹凸を有する基材に対して、エアーボイドの発生のない感光層を積層することができると示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2000−330291号公報
【特許文献2】特開2000−147755号公報
【特許文献3】特開2009−128759号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
近年、電子部品の高密度化及び高機能化に伴い、薄層の感光層を有する感光性エレメントが求められている。このような薄層の感光層を有する感光性エレメントの当該感光層を基板にラミネートする際に従来の感光性エレメントを用いると、ラミネート気泡が発生する場合がある。そのため、ラミネート気泡の発生を充分に抑制することが可能な感光性エレメント、及び、それを用いたレジストパターンの製造方法が求められている。
【0010】
本発明は、前記課題を解決しようとするものであって、感光性エレメントが薄層の感光層を有する場合であっても、ラミネートに際して気泡が発生することを抑制可能な感光性エレメントを提供することを目的とする。また、本発明は、前記感光性エレメントを備える感光性エレメントロール、前記感光性エレメントを用いたレジストパターンの製造方法、及び、前記感光性エレメントを用いて得られる電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の第1実施形態は、支持フィルムと、ポリプロピレンフィルムと、前記支持フィルム及び前記ポリプロピレンフィルムの間に配置された感光層と、を備え、前記ポリプロピレンフィルムが、前記感光層側の第1の面と、当該第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面及び前記第2の面が平滑である、感光性エレメントを提供する。
【0012】
なお、本明細書中においてポリプロピレンフィルムの「第1の面及び第2の面が平滑である」とは、巻芯に巻回された感光性エレメントのポリプロピレンフィルムを剥離した後、図1に示すように、支持フィルム及び感光層の積層物(評価フィルム)F1を、被着体であるポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム:支持フィルム及び感光層の幅がPETフィルムの幅の99%である)F2に、感光層がPETフィルムに接するように500mm転写(ラミネート温度90℃、ラミネート速度2.0m/分)した後、感光層におけるPETフィルム(被着体)F2とは接しない面(感光層における支持フィルムと接する面)の3つの所定の測定領域(図1に示す1cm×1cmの領域A1、A2及びA3。領域A1:感光層全体における長さ方向及び幅方向の中央部、領域A2:感光層を長さ方向及び幅方向にそれぞれ2分割して仕切られる4つの領域のうちの1つの領域の中央部。領域A3:領域A2と対角位置の領域の中央部)を顕微鏡(対物レンズ20倍)で観察したときに直径10μm以上の平均気泡数が2個以下であることと定義する。
【0013】
本発明の第2実施形態は、支持フィルムと、ポリプロピレンフィルムと、前記支持フィルム及び前記ポリプロピレンフィルムの間に配置された感光層と、を備え、前記ポリプロピレンフィルムが、前記感光層側の第1の面と、当該第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面及び前記第2の面の算術平均粗さRaが0.05μm以下である、感光性エレメントを提供する。
【0014】
本発明の第3実施形態は、支持フィルムと、ポリプロピレンフィルムと、前記支持フィルム及び前記ポリプロピレンフィルムの間に配置された感光層と、を備え、前記ポリプロピレンフィルムが、前記感光層側の第1の面と、当該第1の面の反対側の第2の面と、を有し、前記第1の面及び前記第2の面の最大高さRmaxが0.5μm以下である、感光性エレメントを提供する。
【0015】
本発明者らは、感光性エレメントを基材(基板等)にラミネートする際に生じる気泡について詳細に検討を行った。まず、両面に凹凸を有する保護フィルムを有する感光性エレメントを用いて、保護フィルムを剥離した後に感光性エレメントをラミネートしたところ、感光層の組成に依存せず、フィブリル状の気泡が発生していることを見出した(図2参照)。本発明者らは、前記フィブリル状の気泡の発生理由を種々検討した結果、気泡の発生要因が、両面に凹凸を有する保護フィルムの表面に存在する突起形状に由来することを見出した。
【0016】
次に、前記特許文献1〜3の知見を活かし、片面が平滑である保護フィルムを、当該保護フィルムの平滑面が感光層と接するように積層した感光性エレメントを用いて検討を行った。しかしながら、本発明者らは、このような手法を用いた場合であっても、ラミネート工程において円状の気泡が生じてしまうことを見出した(図3参照)。
【0017】
本発明者らは、前記の結果を含めて検討した結果、感光層と保護フィルムとが積層された感光性エレメントを用いる場合、保護フィルムにおける感光層とは接しない面の形状が、感光層に凹凸が形成されることに寄与することを見出した。このように感光層に凹凸が形成されると、ラミネート気泡が発生する要因となる。
【0018】
また、前記知見を得るために使用した前記特許文献1の保護フィルムにおいて直径80μm以上のフィッシュアイの数は1mあたり5個以下であった。しかしながら、このような保護フィルムを使用した場合であっても、ラミネート気泡が発生することが確認されている。一方、直径80μm以上のフィッシュアイが1mあたり1000個以上存在する保護フィルムを使用した場合であっても、ラミネート気泡が発生しない場合があることが確認されている。すなわち、本発明者らは、フィッシュアイの存在に関わらず、保護フィルムの両面の形状に起因してラミネート気泡が発生することを見出した。
【0019】
保護フィルムにおける感光層とは接しない面の形状が感光層に凹凸が形成されることに寄与する理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推察する。
【0020】
すなわち、感光性エレメントは、通常、円筒状等の巻芯に巻き取られ、ロール状の形態で貯蔵される。図4に示される感光性エレメント100は、支持フィルム110と、支持フィルム110上に積層された感光層120と、感光層120上に積層された保護フィルム130と、を備えている。保護フィルム130は、感光層120側の主面130aと、主面130aの反対側の主面130bとを有している。感光性エレメント100の貯蔵時には、支持フィルム110が最も外側(図4の下側)に配置されるように巻き取られる。
【0021】
感光性エレメント100を巻芯に巻き取る場合、保護フィルム130における感光層120と接しない主面130bに存在する凹凸Aが支持フィルム110によって押されて凹凸Aの一部又は全部が感光層120に転写されることにより、感光層120に凹凸Bが形成されると推察される。
【0022】
これに対し、本発明に係る感光性エレメントによれば、感光性エレメントが薄層の感光層を有する場合であっても、ラミネートに際して気泡が発生することを抑制することができる。
【0023】
このような効果が得られる要因は下記のとおりであると推察される。但し、要因は下記に限定されるものではない。すなわち、本発明に係る感光性エレメントにおいては、感光層側の第1の面が平滑であることに加えて、第2の面も平滑である。そのため、感光性エレメントを巻芯に巻き取る場合、第2の面の形状が感光層へ転写されることが抑制されることから、ラミネートにおいて気泡の要因となる凹凸が感光層に形成されることを抑制することができる。これにより、ラミネートに際して気泡が発生することを抑制することができると推察される。
【0024】
ところで、薄層の感光層を有する感光性エレメントの当該感光層を基材にラミネートする際にラミネート気泡が発生すると、このような感光性エレメントを用いて得られる硬化物(特に、絶縁膜、スペーサー、タッチパネルの保護部材等の永久レジストなど)を搭載する電子部品の信頼性を損なうという課題がある。一方、本発明に係る感光性エレメントによれば、感光性エレメントが薄層の感光層を有する場合であっても、ラミネートに際して気泡が発生することを抑制することができることから、本発明に係る感光性エレメントを用いて得られる硬化物(レジストパターン等)を搭載する電子部品の信頼性を向上させることができる。
【0025】
本発明に係る感光性エレメントにおいて感光層の厚さは、20μm未満であることが好ましい。このような薄層の感光層を有する感光性エレメントは、厚さが20μm以上の感光層を有する感光性エレメントとは異なる挙動を示すことがあるが、本発明に係る感光性エレメントによれば、このように感光層が薄層である場合であっても、ラミネートに際して気泡が発生することを抑制することができる。
【0026】
本発明者らは、保護フィルムにおける感光層とは接しない面の形状が感光層に凹凸が形成されることに寄与する現象が、感光層の厚さが10μm以下である場合に特に顕著に生じることを見出した。感光層が薄くなり感光層の体積が小さくなることに起因して前記現象が生じていると推察される。これに対し、本発明に係る感光性エレメントにおいて感光層の厚さは、10μm以下であってもよい。本発明に係る感光性エレメントにおいては、10μm以下の感光層を有する感光性エレメントを用いた場合であっても、ラミネートに際して気泡が発生することを抑制することができる。
【0027】
本発明に係る感光性エレメントの400〜700nmの波長域における平均光透過率は、80%以上であってもよい。この場合、透明性が要求されるタッチパネル用途等に感光性エレメントを好適に用いることができる。
【0028】
感光層は、バインダーポリマー、光重合性化合物及び光重合開始剤を含有していてもよい。
【0029】
本発明に係る感光性エレメントは、透明基材上に硬化物を形成するために用いられてもよい。
【0030】
本発明の第4実施形態は、巻芯と、当該巻芯に巻回された感光性エレメントと、を備え、前記感光性エレメントが、本発明に係る感光性エレメントである、感光性エレメントロールを提供する。
【0031】
本発明の第5実施形態は、本発明に係る感光性エレメントの前記ポリプロピレンフィルムを剥離した後に前記感光層及び前記支持フィルムを基材上に積層する工程と、前記感光層の所定部分に活性光線を照射して光硬化部を形成する工程と、前記感光層における前記光硬化部以外の部分を除去する工程と、を備える、レジストパターンの製造方法を提供する。
【0032】
本発明の第6実施形態は、本発明に係るレジストパターンの製造方法により得られるレジストパターンを備える、電子部品を提供する。また、本発明の第7実施形態は、本発明に係る感光性エレメントの前記感光層の硬化物を備える、電子部品を提供する。
【発明の効果】
【0033】
本発明によれば、感光性エレメントが薄層の感光層を有する場合であっても、ラミネートする際に気泡が発生することを抑制することができる。これにより、本発明に係る感光性エレメントを用いて得られる硬化物(レジストパターン等)を搭載する電子部品の信頼性を向上させることができる。例えば、硬化物(特に、絶縁膜、スペーサー、タッチパネルの保護部材等の永久レジストなど)を得るために前記感光性エレメントを使用することにより、電子部品の信頼性を損なうことなく、このような硬化物を搭載する電子部品を製造することができる。
【0034】
本発明によれば、硬化物(特に、絶縁膜、スペーサー、タッチパネルの保護部材等の永久レジストなど)を形成するための感光性エレメントの応用を提供することができる。本発明によれば、電子部品の製造のための感光性エレメントの応用を提供することができる。例えば、本発明によれば、硬化物(保護部材等)を有する電子部品の当該硬化物を形成するための感光性エレメントの応用を提供することができる。本発明によれば、基材(例えば透明基材)上に硬化物(例えば、樹脂硬化物パターン等のレジストパターン)を形成するための感光性エレメントの応用を提供することができる。本発明によれば、タッチパネルの製造のための感光性エレメントの応用を提供することができる。例えば、本発明によれば、タッチパネル用基材上に保護膜(例えば、樹脂硬化物パターン等のレジストパターン)を形成するための感光性エレメントの応用を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
図1】平滑性の評価方法を説明するための模式図である。
図2】フィブリル状の気泡を示すSEM写真である。
図3】円状の気泡を示すSEM写真である。
図4】気泡発生の推定メカニズムを説明するための模式断面図である。
図5】本発明の実施形態に係る感光性エレメントを示す模式断面図である。
図6】本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法を説明するための模式断面図である。
図7】本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法を説明するための模式断面図である。
図8】本発明の一実施形態に係る電子部品を示す模式平面図である。
図9】本発明の一実施形態に係る電子部品を示す部分断面図である。
図10】本発明の一実施形態に係る電子部品を示す模式平面図である。
図11】本発明の一実施形態に係る電子部品を示す模式平面図である。
図12図11の一部切欠き斜視図である。
図13図12のXIII−XIII線に沿った部分断面図である。
図14】本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法を説明するための一部切欠き斜視図である。
図15】本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法を説明するための部分断面図である。
図16】本発明の一実施形態に係る電子部品を示す部分平面図である。
図17】ラミネート気泡の評価結果を示す顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【0037】
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリル樹脂」とは、アクリル樹脂又はメタクリル樹脂を意味する。
【0038】
(感光性エレメント)
本実施形態に係る感光性エレメントは、支持フィルムと、ポリプロピレンフィルムと、支持フィルム及びポリプロピレンフィルムの間に配置された感光層と、を備え、ポリプロピレンフィルムが、感光層側の第1の面と、当該第1の面の反対側の第2の面とを有し、下記(I)〜(III)の少なくとも一つを満たしている。
(I)前記第1の面及び前記第2の面が平滑である。
(II)前記第1の面及び前記第2の面の算術平均粗さRaが0.05μm以下である。
(III)前記第1の面及び前記第2の面の最大高さRmaxが0.5μm以下である。
【0039】
以下、本実施形態に係る感光性エレメントについて更に説明する。図5は、本実施形態に係る感光性エレメントを示す模式断面図である。図5(a)に示される感光性エレメント1は、(A)支持フィルム10、(B)感光層(感光性樹脂組成物層)20及び(C)保護フィルム30が積層されてなる感光性エレメントである。感光層20は、支持フィルム10及び保護フィルム30の間に配置されている。感光性エレメント1は、支持フィルム10と、感光層20と、保護フィルム30とを積層方向においてこの順に備えている。
【0040】
支持フィルム10としては、重合体フィルムを用いることが可能であり、耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムが好ましい。このような重合体フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム;ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルム;ポリカーボネートフィルムが挙げられる。これらの中でも、透明性及び耐熱性に優れる観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
【0041】
支持フィルム10としては、例えば、帝人デュポンフィルム株式会社製のテトロン(商標名)フィルムG2シリーズ、HSシリーズ、03シリーズ、マイラーフィルムDシリーズ;東レ株式会社製のルミラーFB50シリーズ;東洋紡績株式会社製のコスモシャインシリーズが挙げられる。
【0042】
支持フィルム10の厚さは、機械的強度の低下を抑制することにより塗工時に支持フィルムが破れる等の問題が発生することを抑制する観点から、1μm以上が好ましく、12μm以上がより好ましい。支持フィルム10の厚さは、解像度の低下を抑制すると共に価格が高くなることを抑制する観点から、100μm以下が好ましく、25μm以下がより好ましい。
【0043】
感光層20は、感光性樹脂組成物を含んでいる。感光性樹脂組成物としては、感光性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、(a)バインダーポリマー、(b)光重合性化合物及び(c)光重合開始剤を含有する組成物が挙げられる。
【0044】
(a)成分としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、アミド樹脂、アミドエポキシ樹脂、アルキド樹脂及びフェノール樹脂が挙げられる。(a)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、(a)成分としては、アルカリ現像性に優れる観点から、(メタ)アクリル樹脂が好ましい。(a)成分は、例えば、光重合性単量体に由来する構成単位を有しており、光重合性単量体を重合(例えばラジカル重合)させることにより製造することができる。
【0045】
光重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン等のα−位又は芳香族環において置換されている重合可能なスチレン誘導体;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル等の(メタ)アクリル酸誘導体;マレイン酸が挙げられる。光重合性単量体としては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0046】
(a)成分は、可とう性に優れる観点から、前記光重合性単量体として、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ベンジル及び(メタ)アクリル酸グリシジルエステルから選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
【0047】
光重合性単量体を重合させるための重合開始剤としては、例えば、ラジカル重合開始剤が挙げられる。ラジカル重合開始剤としては、可逆的付加開裂連鎖移動重合(RAFT重合)に用いられる重合開始剤を適宜使用することができる。
【0048】
ラジカル重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過酸化ジ−tert−ブチル、クメンヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド等の過酸化物開始剤;AIBN(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル)、V−65(アゾビスジメチルバレロニトリル)等のアゾ開始剤が挙げられる。これらのうち、低沸点の溶媒を使用できること、及び、副反応が起こりにくいこと等の観点から、アゾ開始剤が好ましく、AIBNがより好ましい。
【0049】
(a)成分の重量平均分子量は、解像度に優れる観点から、10000以上が好ましく、15000以上がより好ましく、20000以上が更に好ましく、30000以上が特に好ましい。(a)成分の重量平均分子量は、解像度に優れる観点から、200000以下が好ましく、150000以下がより好ましく、100000以下が更に好ましい。(a)成分の重量平均分子量は、標準ポリスチレンの検量線を用いてゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により下記の条件で測定することができる。
[GPC条件]
ポンプ:日立 L−6000型(株式会社日立製作所製、製品名)
カラム:Gelpack GL−R420、Gelpack GL−R430、Gelpack GL−R440(以上、日立化成株式会社製、製品名)
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI(株式会社日立製作所製、製品名)
【0050】
(b)成分である光重合性化合物としては、エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物を用いることができる。エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物としては、例えば、一官能ビニルモノマー、二官能ビニルモノマー、及び、少なくとも3つの重合可能なエチレン性不飽和基を有する多官能ビニルモノマーが挙げられる。(b)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0051】
一官能ビニルモノマーとしては、例えば、上記した光重合性単量体が挙げられる。これらの中でも(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステルが好ましい。
【0052】
二官能ビニルモノマーとしては、例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン)、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン及びビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0053】
少なくとも3つの重合可能なエチレン性不飽和基を有する多官能ビニルモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート及びトリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0054】
(b)成分は、基材(例えば透明基材)上に硬化物を形成する際に基材との密着性に優れる観点から、少なくとも3つの重合可能なエチレン性不飽和基を有する多官能ビニルモノマーを含むことが好ましい。
【0055】
(c)成分である光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、N,N,N’,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン(別名ミヒラーケトン)、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−1−ブタノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン等の芳香族ケトン;
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物;
ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物;
1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)等のオキシムエステル化合物;
2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド化合物;
ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体;
9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体;
N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物、オキサゾール系化合物が挙げられる。
【0056】
これらの中でも、形成される硬化物(保護膜等)の透明性に優れる観点、及び、パターン形成能(例えば、厚さが10μm以下であるときのパターン形成能)に優れる観点から、オキシムエステル化合物及びホスフィンオキサイド化合物が好ましい。(c)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0057】
感光層20における(a)成分の配合量は、塗膜性に優れ、エッジフュージョン(樹脂が感光性エレメント端部から染み出す現象)を抑制する観点から、(a)成分及び(b)成分の総量100質量部に対して、40質量部以上が好ましく、50質量部以上がより好ましい。(a)成分の配合量は、感度の低下を抑制すると共に機械強度が弱くなることを抑制する観点から、(a)成分及び(b)成分の総量100質量部に対して、80質量部以下が好ましく、70質量部以下がより好ましい。
【0058】
感光層20における(b)成分の配合量は、硬化物(例えば硬化膜)の機械強度を向上させる観点から、(a)成分及び(b)成分の総量100質量部に対して、20質量部以上が好ましく、30質量部以上がより好ましい。(b)成分の配合量は、塗膜性に優れ、エッジフュージョン(樹脂が感光性エレメント端部から染み出す現象)を抑制する観点から、(a)成分及び(b)成分の総量100質量部に対して、60質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましい。
【0059】
感光層20における(c)成分の配合量は、充分な感度を得る観点から、(a)成分及び(b)成分の総量100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.2質量部以上がより好ましい。(c)成分の配合量は、露光の際に組成物の表面での吸収が増大して内部の光硬化が不充分となることを抑制する観点から、(a)成分及び(b)成分の総量100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。
【0060】
感光層20は、必要に応じて、マラカイトグリーン等の染料;トリブロモメチルフェニルスルホン、ロイコクリスタルバイオレット等の光発色剤;p−トルエンスルホンアミド等の可塑剤;重合禁止剤、熱発色防止剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤を任意成分として含有していてもよい。当該任意成分のそれぞれの含有量は、(a)成分及び(b)成分の総量100質量部に対して例えば0.01〜20質量部である。前記任意成分は、1種を単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
【0061】
感光層20は、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエステル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド等の溶剤又はこれらの混合溶剤に構成成分を溶解して得られた固形分30〜60質量%程度の溶液を支持フィルム10上に塗布した後に乾燥することで形成することができる。次いで、感光層20上に保護フィルム30を積層することにより感光性エレメント1が得られる。
【0062】
感光層20の厚さ(乾燥後の厚さ)は、20μm未満であることが好ましい。また、感光層20の厚さは、気泡が発生することを抑制する効果が得られ易くなる観点から下記の厚さが好ましい。すなわち、感光層20の厚さは、追従性の低下を抑制し、欠陥が発生することを抑制する観点から、1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましい。感光層20の厚さは、電子部品を薄型化し易い(例えば、タッチパネル等の薄型化の要求が強い電子部品の構成部材として用いられる場合において電子部品を薄型化し易い)観点から、15μm以下がより好ましく、10μm以下が更に好ましく、9μm以下が特に好ましく、8μm以下が極めて好ましく、7μm以下が非常に好ましい。なお、感光層20の厚さは、20μm以上であってもよい。
【0063】
感光層20の30℃における粘度は、感光性エレメントを巻心に巻回した際にエッジフュージョンが発生することを抑制する観点から、15MPa・s以上が好ましく、25MPa・s以上がより好ましい。感光層20の30℃における粘度は、樹脂流動の低下が抑制され、エアーボイドが発生することが抑制され易くなる観点から、50MPa・s以下が好ましく、40MPa・s以下がより好ましい。
【0064】
保護フィルム30は、ポリプロピレンフィルムである。保護フィルム30は、感光層20側の主面(第1の面)30aと、主面30aの反対側の主面(第2の面)30bと、を有しており、主面30a及び主面30bが平滑である(両面平滑である)。
【0065】
主面30a及び主面30bの両面が平滑であることは、感光性エレメント1を巻芯に巻回した後に感光層20をラミネートすることで確認することができる。主面30a及び主面30bが凹凸を有し平滑ではない場合には、感光層20に凹凸が転写されて気泡が形成されるが、主面30a及び主面30bの両面が平滑である場合には、感光層20に凹凸が転写されないことから、気泡が形成されることが抑制される。
【0066】
主面30a及び主面30bの両面が平滑であることは、以下の手順により確認することができる。まず、感光性エレメント1を巻芯(例えば外径84mm、内径76mm)に巻回す。感光性エレメント1は、例えば、支持フィルム10が最も外側に配置されるように、90N/mの張力で巻心に巻回される。次に、巻回された感光性エレメント1の保護フィルム30を剥離した後、図1に示すように、支持フィルム10及び感光層20の積層物(図1の符号F1)を、PETフィルム(図1の符号F2、支持フィルム10及び感光層20の幅がPETフィルムの幅の99%である)に、感光層20がPETフィルムに接するように500mm転写する(ラミネート温度90℃、ラミネート速度2.0m/分、ロール線圧0.63MPa、PETフィルムの幅方向の両端が略等間隔に感光層20から露出するように転写する)。例えば、感光層20の幅は495mmであり、PETフィルムの厚さは125μmであり、PETフィルムの幅は500mmである。PETフィルムとしては、例えば東洋紡績株式会社製、製品名「A−4300」を用いることができる。そして、感光層20におけるPETフィルムとは接しない主面(感光層20における支持フィルム10と接する主面)の3つの所定の測定領域(図1に示す1cm×1cmの領域A1、A2及びA3。領域A1:感光層20全体における長さ方向及び幅方向の中央部、領域A2:感光層20を長さ方向及び幅方向にそれぞれ2分割して仕切られる4つの領域のうちの1つの領域の中央部。領域A3:領域A2と対角位置の領域の中央部)を顕微鏡(対物レンズ20倍)で観察する。このような観察において確認される直径10μm以上の気泡の数が平均2個以下である場合、主面30a及び主面30bの両面が平滑であると確認することができる。顕微鏡観察には、例えば形状測定レーザーマイクロスコープを用いることができる。
【0067】
主面30a及び主面30bの算術平均粗さ(Ra)は、ラミネートに際して気泡が発生することを更に抑制する観点から、0.05μm以下が好ましく、0.04μm以下がより好ましく、0.03μm以下が更に好ましく、0.02μm以下が特に好ましい。算術平均粗さ(Ra)は、0μmであってもよい。
【0068】
主面30a及び主面30bの最大高さ(Rmax)は、ラミネートに際して気泡が発生することを更に抑制する観点から、0.5μm以下が好ましく、0.4μm以下がより好ましく、0.35μm以下が更に好ましい。最大高さ(Rmax)は、0μmであってもよい。
【0069】
保護フィルム30の両面の算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ(Rmax)は、例えば、下記の手順により測定できる。
(a)保護フィルムから5cm×10cmの測定サンプルを切り出す。
(b)平坦なガラス基板(10cm×10cm)に水を1滴スポイトで垂らした後、気泡が入らないように測定サンプルをクリーンローラーでガラス基板に圧着する。
(c)測定サンプルの長手方向の両端を重石で固定し、測定サンプルにおける測定領域(284.1μm×213.1μmの領域)を任意に10箇所選択する。
(d)形状測定レーザーマイクロスコープ(VK−X200、KEYENCE株式会社製)を用いて、対物レンズ50倍で測定領域を観察すると共に、算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ(Rmax)を測定した後、計10箇所の平均値を算出する。
(e)前記工程(a)〜(d)を繰り返して測定値を計3回取得し、繰り返し3回の平均値を算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ(Rmax)として採用する。
【0070】
保護フィルム30の厚さは、保護フィルム30の充分な強度が得られるため、感光層20に保護フィルム30を貼り合わせる際に破断することを抑制する観点から、1μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましく、15μm以上が更に好ましい。保護フィルム30の厚さは、価格が高くなることを抑制すると共に、保護フィルム30をラミネートする際にシワが発生することを抑制する観点から、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、35μm以下が更に好ましく、30μm以下が特に好ましい。
【0071】
保護フィルム30としては、例えば、E−201F(王子エフテックス株式会社製、両面平滑ポリプロピレンフィルム)が挙げられる。
【0072】
感光層20と支持フィルム10との接着強度は、感光層20と保護フィルム30との接着強度よりも大きいことが好ましい。感光層20と支持フィルム10との接着強度が感光層20と保護フィルム30との接着強度以上であると、ラミネート時に保護フィルム30を除去する際、感光層20が保護フィルム30側に転写する傾向がある。
【0073】
感光性エレメント1は、例えば、支持フィルム10上に前記感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して感光層20を形成した後に、保護フィルム30を感光層20上に積層することにより得ることができる。
【0074】
感光性エレメント1の400〜700nmの波長域における平均光透過率は、透明性が要求されるタッチパネル用途等に感光性エレメントを好適に用いることができる観点から、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましい。光透過率は、UV分光計(例えば、株式会社日立製作所製、228A型Wビーム分光光度計及び紫外可視分光光度計(U−3310))、濁度計(例えば、日本電色工業株式会社製、製品名「NDH5000」)等により測定することができる。
【0075】
感光性エレメント1の厚さは、ラミネート気泡の発生を更に抑制する観点から、20μm以上が好ましく、30μm以上がより好ましい。感光性エレメント1の厚さの上限は、例えば100μmである。
【0076】
感光性エレメント1において、感光層20は、支持フィルム10及び/又は保護フィルム30と接していてもよい。一方、本実施形態に係る感光性エレメントにおいて、支持フィルム10及び保護フィルム30の間に感光層20に加えて別の層(中間層)が積層されていてもよく、感光層20は支持フィルム10又は保護フィルム30と接していなくてもよい。例えば、図5(b)に示される感光性エレメント(感光性導電フィルム)1aは、支持フィルム10、感光層20及び保護フィルム30に加えて、支持フィルム10及び感光層20の間に配置された(D)導電層40を更に備えている。なお、感光性エレメント1aにおいて、導電層40には、感光層20の感光性樹脂組成物中の成分が含浸されていてもよい。
【0077】
本実施形態に係る感光性エレメントは、硬化物(特に、絶縁膜、スペーサー、タッチパネルの保護部材等の永久レジストなど。例えば、感光性樹脂組成物の硬化膜パターンからなる硬化膜)を形成するために用いることができる。本実施形態に係る感光性エレメントは、電子部品の製造のために用いることができる。例えば、本実施形態に係る感光性エレメントは、硬化物(保護部材等)を有する電子部品の当該硬化物を形成するために用いることができる。本実施形態に係る感光性エレメントは、基材(例えば透明基材)上に硬化物(例えば、樹脂硬化物パターン等のレジストパターン)を形成するために用いることができる。本実施形態に係る感光性エレメントは、タッチパネルの製造のために用いることができる。例えば、本実施形態に係る感光性エレメントは、タッチパネル用基材上に保護膜(例えば、樹脂硬化物パターン等のレジストパターン)を形成するために用いることができる。
【0078】
(感光性エレメントロール)
感光性エレメント1は、どのような形態で貯蔵してもよいが、通常、円筒状等の巻芯にロール状に巻き取った形態で貯蔵することができる。本実施形態に係る感光性エレメントロールは、巻芯と、当該巻芯に巻回された感光性エレメントと、を備え、前記感光性エレメントが、本実施形態に係る感光性エレメントである。巻芯の材質としては、従来用いられているものであれば特に限定されず、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)等のプラスチックが挙げられる。貯蔵時には、支持フィルムが最も外側になるように巻き取られることが好ましい。感光性エレメントがロール状に巻き取られてなる感光性エレメントロールの端面には、端面を保護する観点から、端面セパレータを設置することが好ましい。加えて、感光性エレメントロールの端面には、耐エッジフュージョンの観点から、防湿端面セパレータを設置することが好ましい。感光性エレメントロールを梱包する際には、透湿性の小さいブラックシートに包んで包装することが好ましい。
【0079】
(レジストパターンの製造方法)
本実施形態に係るレジストパターンの製造方法(形成方法)は、積層工程と、露光工程と、現像工程とをこの順に備えている。以下、感光性エレメント1を用いた方法を一例として示す。
【0080】
積層工程では、感光性エレメント1の保護フィルム30を剥離した後に感光層20及び支持フィルム10を基材(基板等)上に積層する。感光層20及び支持フィルム10は、感光層20、支持フィルム10の順に基材上に配置されるように基材上に積層される。
【0081】
感光性エレメント1が積層される基材表面(凹凸表面)の材質としては、特に制限はないが、例えばガラス、シリコン及び金属が挙げられる。
【0082】
積層工程における感光層20の加熱温度は、50〜130℃が好ましく、90〜130℃がより好ましい。圧着圧力(ロール線圧)は0.1〜1.0MPa(1〜10kgf/cm)が好ましい。但し、加熱温度及び圧着圧力は前記条件に限られるものではない。感光層20を前記のように50〜130℃に加熱する場合、微細な凹凸構造を有する基材を予め必ず予熱処理する必要はないが、積層性を更に向上させるために基材の予熱処理を行うこともできる。
【0083】
露光工程では、感光層20の所定部分に活性光線を照射して感光層20に光硬化部を形成する。感光層20上に存在する支持フィルム10が透明である場合には、支持フィルム10を介して活性光線を感光層20へ照射してもよい。支持フィルム10が不透明の場合には、支持フィルム10を除去する。感光層20を保護する観点からは、支持フィルム10は透明であることが好ましい。
【0084】
活性光線の光源としては、公知の光源(例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射する光源)が用いられる。その他に、写真用フラッド電球、太陽ランプ等の可視光を有効に放射する光源を用いることもできる。
【0085】
現像工程では、感光層20における光硬化部以外の部分を除去してレジストパターンを得る。現像工程では、露光工程後、必要に応じて支持フィルム10を除去する。引き剥がす工程は、手で行うことが一般的であるが、何らかの治具、機械を用いることで効率的に処理できる。
【0086】
必要に応じて80〜250℃程度の加熱処理を行うことにより、レジストパターンを更に硬化してもよい。加熱処理は、感光層20から支持フィルム10を引き剥がす前に行ってもよく、感光層20から支持フィルム10を引き剥がした後に行ってもよい。
【0087】
(電子部品及びその製造方法)
本実施形態に係る電子部品は、本実施形態に係る感光性エレメントの感光層の硬化物(硬化膜等)を備えている。電子部品は、例えば、保護部材(保護膜等)として前記硬化物を備えている。本実施形態に係る電子部品は、例えば、前記レジストパターンの製造方法により得られるレジストパターンを備えている。電子部品としては、例えば、タッチパネル、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッサンス、太陽電池モジュール、プリント配線板及び電子ペーパが挙げられる。以下、感光性エレメントを用いて得られる電子部品及びその製造方法(レジストパターンの使用例、保護膜の使用箇所)について更に説明する。
【0088】
図6及び図7を用いて、感光性エレメントを用いて得られる電子部品及びその製造方法の第1実施形態として、タッチパネル及びその製造方法の一例を説明する。図6及び図7は、硬化膜(保護膜)付きタッチパネル(タッチセンサー)用基材の製造方法を説明するための模式断面図である。
【0089】
まず、図6(a)に示すように、感光性エレメント1bを準備する。次に、図6(b)に示すように、感光性エレメント1bの保護フィルム30を剥離した後、基材(タッチパネル用基材)200上に配置された電極(タッチパネル用電極)210,220上に支持フィルム10及び感光層20を積層する。続いて、図7(a)に示すように、フォトマスク230を介して感光層20の所定部分に活性光線Lを照射して光硬化部を形成する。そして、活性光線Lの照射後に、感光層20における光硬化部以外の部分(感光層20の活性光線Lが照射されていない部分)を除去する。これにより、図7(b)に示すように、電極210,220の少なくとも一部を被覆する保護膜22を形成する。以上により、硬化膜付きタッチパネル用基材300が得られる。
【0090】
次に、図8〜10を用いて、感光性エレメントを用いて得られる電子部品及びその製造方法の第2実施形態として、タッチパネル及びその製造方法の一例を説明する。図8は、静電容量式タッチパネルの一例を示す模式平面図である。図9は、静電容量式タッチパネルの一例を示す部分断面図であり、図9(a)は、図8における領域CのIXa−IXa線に沿った部分断面図であり、図9(b)は、図9(a)とは別の態様を示す部分断面図である。図10は、静電容量式タッチパネルの別の例を示す模式平面図である。
【0091】
図8及び図9(a)に示されるタッチパネル(静電容量式タッチパネル)400は、透明基板(透明基材、タッチパネル用基材)401の片面に、タッチ位置座標を検出するためのタッチ画面402を有している。透明基板401上には、タッチ画面402の領域の静電容量変化を検出するための透明電極403及び透明電極404が交互に配置されている。透明電極403,404は、それぞれタッチ位置の静電容量の変化を検出する。これにより、透明電極403は、X位置座標の信号を検出し、透明電極404は、Y位置座標の信号を検出する。
【0092】
透明基板401上には、透明電極403,404において検出したタッチ位置の検出信号を外部回路に伝えるための引き出し配線405が配置されている。引き出し配線405と、透明電極403,404とは、直接接続されていると共に、透明電極403,404上に配置された接続電極406を介して接続されている(図9(a)参照)。なお、図9(b)に示すように、引き出し配線405と、透明電極403,404とは、接続電極406を介さずに直接接続されていてもよい。引き出し配線405の一端は、透明電極403,404に接続されており、引き出し配線405の他端は、外部回路と接続するための接続端子407に接続されている。
【0093】
引き出し配線405、接続電極406及び接続端子407上には保護膜(樹脂硬化膜パターン)422が配置されている。図9(a)に示す断面においては、透明電極404の一部、並びに、引き出し配線405及び接続電極406の全部が保護膜422で覆われている。本実施形態に係る感光性エレメントは、引き出し配線405、接続電極406及び接続端子407を保護するための保護膜422として硬化物(樹脂硬化膜パターン)を形成するために好適に用いることができる。
【0094】
また、このような保護膜422は、センシング領域にある電極を同時に保護することもできる。例えば、図8では、保護膜422により、引き出し配線405、接続電極406、センシング領域の一部の電極、及び、接続端子407の一部を保護している。保護膜を配置する位置は適宜変更してもよい。例えば、図10に示すように、タッチ画面402を全て保護するように保護膜423を配置してもよい。
【0095】
本実施形態に係る感光性エレメントを用いたタッチパネル400の製造方法について説明する。まず、透明基板401上に、X位置座標を検出するための透明電極403を形成する。続いて、絶縁層(図示せず)を介して、Y位置座標を検出するための透明電極404を形成する。透明電極403,404の形成方法としては、例えば、透明基板401上に配置された透明電極層をエッチングする方法を用いることができる。
【0096】
次に、透明基板401上に、外部回路と接続するための引き出し配線405、及び、引き出し配線405と透明電極403,404とを接続する接続電極406を形成する。引き出し配線405及び接続電極406は、透明電極403,404の形成後に形成してもよく、透明電極403,404の形成時に同時に形成してもよい。引き出し配線405及び接続電極406の形成方法としては、例えば、金属スパッタリング後にエッチングする方法を用いることができる。引き出し配線405は、例えば、フレーク状の銀を含有する導電ペースト材料を用いて、スクリーン印刷法により、接続電極406の形成時に同時に形成することもできる。次に、引き出し配線405と外部回路とを接続するための接続端子407を形成する。
【0097】
前記工程により形成された透明電極403、透明電極404、引き出し配線405、接続電極406及び接続端子407を覆うように、本実施形態に係る感光性エレメントの感光層を圧着し、これらの構成部材上に感光層20を転写する。次に、所望の形状のフォトマスクを介して、感光層20に対してパターン状に活性光線を照射して光硬化部を形成する。活性光線を照射した後、現像を行い、感光層20における光硬化部以外の部分を除去する。これにより、感光層20の光硬化部からなる保護膜422が形成される。以上により、保護膜422を備えるタッチパネル(保護膜422付きタッチパネル用基材を備えるタッチパネル)400を製造することができる。
【0098】
次に、図11〜15を用いて、感光性エレメントを用いて得られる電子部品及びその製造方法の第3実施形態として、透明電極が同一平面に存在する静電容量式タッチパネル及びその製造方法の一例を説明する。図11は、タッチパネルの一例を示す模式平面図である。図12は、図11の一部切欠き斜視図である。図13は、図12のXIII−XIII線に沿った部分断面図である。図14は、タッチパネルの製造方法を説明するための一部切欠き斜視図であり、図14(a)は、透明電極を備える基板を示す一部切欠き斜視図であり、図14(b)は、静電容量式タッチパネルを示す一部切欠き斜視図である。図15は、タッチパネルの製造方法を説明するための部分断面図であり、図15(a)は、図14(a)のXVa−XVa線に沿った部分断面図であり、図15(b)は、絶縁膜を形成する工程を示す部分断面図であり、図15(c)は、図14(b)のXVc−XVc線に沿った部分断面図である。
【0099】
図11〜13に示すタッチパネル(静電容量式タッチパネル)500は、透明基板(透明基材、タッチパネル用基材)501上に、静電容量変化を検出する透明電極503及び透明電極504を有している。透明電極503は、X位置座標の信号を検出する。透明電極504は、Y位置座標の信号を検出する。透明電極503及び透明電極504は、同一平面上に存在している。透明電極503,504には、タッチパネルとしての電気信号を制御するドライバ素子回路(図示せず)の制御回路に接続するための引き出し配線505a及び引き出し配線505bが接続されている。透明電極503と透明電極504とが交差する部分において透明電極503と透明電極504との間には、絶縁膜524が配置されている。
【0100】
図14〜15を用いて、タッチパネル500の製造方法について説明する。タッチパネル500の製造方法では、例えば、透明導電材料を用いた公知の方法により、透明電極503、及び、透明電極504を形成するための導電材料部が透明基板501上に予め形成された基板を用いてもよい。例えば、図14(a)及び図15(a)に示すように、透明電極503と、透明電極504を形成するための導電材料部504aとが予め形成された基板を用意する。次に、図15(b)に示すように、透明電極503及び透明電極504が交差することとなる透明電極503の一部(透明電極503における導電材料部504a同士に挟まれる部分)上に、本実施形態に係る感光性エレメントの感光層を露光及び現像することにより絶縁膜524を形成する。続いて、図14(b)及び図15(c)に示すように、公知の方法により、透明電極504のブリッジ部504bとして導電パターンを絶縁膜524上に形成する。導電材料部504a同士をブリッジ部504bにより導通することにより透明電極504が形成される。そして、引き出し配線505a,505bを形成することによりタッチパネル500が得られる。本実施形態に係る感光性エレメントは、絶縁膜524として硬化物(樹脂硬化膜パターン)を形成するために好適に用いることができる。
【0101】
透明電極503,504は、例えば、ITO等を用いた公知の方法により形成されていてもよい。引き出し配線505a,505bは、透明導電材料の他、Cu、Ag等の金属などを用いた公知の方法で形成することができる。また、タッチパネル500の製造方法では、引き出し配線505a,505bが予め形成された基板を用いてもよい。
【0102】
次に、図16を用いて、感光性エレメントを用いて得られる電子部品の第4実施形態として、タッチパネルの一例を説明する。図16は、タッチパネルの一例を示す部分平面図である。図16に示されるタッチパネル600は、タッチパネルの狭額縁化を意図したものである。
【0103】
タッチパネル600は、透明基板(透明基材、タッチパネル用基材)601、透明電極604、配線(透明電極配線)604a、引き出し配線605及び絶縁膜(絶縁フィルム、例えば透明絶縁膜)625を有している。透明電極604及び配線604aは、透明基板601上に配置されている。配線604aは、透明電極604から延びている。絶縁膜625は、透明電極604の端部、及び、配線604a上に配置されている。引き出し配線605は、絶縁膜625上に配置されている。一部の透明電極604の端部の上方において、絶縁膜625に開口部608が形成されている。透明電極604及び引き出し配線605は、開口部608を介して接続及び導通されている。本実施形態に係る感光性エレメントは、絶縁膜625として硬化物(樹脂硬化膜パターン)を形成するために好適に用いることができる。
【実施例】
【0104】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
【0105】
<感光性樹脂組成物の溶液の調製>
バインダーポリマー溶液を下記のとおり作製した。まず、撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示す成分(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温した。反応温度を80℃±2℃に保ちながら、表1に示す成分(2)を4時間かけて均一に滴下した。成分(2)の滴下後、80℃±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量(Mw)が約80000のバインダーポリマー溶液(固形分45質量%)を得た。
【0106】
【表1】
【0107】
なお、重量平均分子量は、下記条件にてゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。
[GPC条件]
ポンプ:日立 L−6000型(株式会社日立製作所製、製品名)
カラム:Gelpack GL−R420、Gelpack GL−R430、Gelpack GL−R440(以上、日立化成株式会社製、製品名)
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI(株式会社日立製作所製、製品名)
【0108】
下記表2に示す各成分を、表2に示す配合量(質量部単位)で混合することにより、感光性樹脂組成物の溶液を調製した。なお、(a)成分の不揮発分の質量(固形分量)が、表2に示す配合量となるように、前記で合成したバインダーポリマー溶液を混合した。
【0109】
【表2】
【0110】
表2の各成分の詳細は下記のとおりである。
(a)バインダーポリマー
PM−300:前記で合成したバインダーポリマー
(b)光重合性化合物
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート(日本化薬株式会社製)
(c)光重合開始剤
OXE−01:1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル−,2−(O−ベンゾイルオキシム)](BASF株式会社製)
(その他の成分)
AW−500:フェノール系重合禁止剤(川口化学工業株式会社製)
SH−30:シリコーンレベリング剤(東レ・ダウコーニング株式会社製)
【0111】
<感光性エレメントの作製>
(実施例1)
前記で得られた感光性樹脂組成物の溶液を厚さ16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績株式会社製、製品名「コスモシャインA−1517」)上に均一に塗布した。70℃及び110℃の熱風対流式乾燥器で順次乾燥処理して、乾燥後の厚さが5μmである感光層を形成した。感光層と保護フィルム(王子エフテックス株式会社製、製品名「E−201F」)とを貼り合わせることにより、ポリエチレンテレフタレートフィルム(支持フィルム)と、感光層と、保護フィルムとが順に積層された感光性エレメントを得た。支持フィルムが最も外側に配置されるように、90N/mの張力で、得られた感光性エレメントを円筒状の巻芯(外径84mm、内径76mm)にロール状に巻き取った。
【0112】
(実施例2〜4、比較例1〜6)
保護フィルム(王子エフテックス株式会社製、製品名「E−201F」)に代えて、表3に示す保護フィルムを用いたことを除き実施例1と同様に感光性エレメントを得た。
【0113】
<表面粗さの測定>
保護フィルムの両面の算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ(Rmax)は、下記の手順により測定した。
(a)保護フィルムから5cm×10cmの測定サンプルを切り出した。
(b)平坦なガラス基板(10cm×10cm)に水を1滴スポイトで垂らした後、気泡が入らないように測定サンプルをクリーンローラーでガラス基板に圧着した。
(c)測定サンプルの長手方向の両端を重石で固定し、測定サンプルにおける測定領域(284.1μm×213.1μmの領域)を任意に10箇所選択した。
(d)形状測定レーザーマイクロスコープ(VK−X200、KEYENCE株式会社製)を用いて、対物レンズ50倍で測定領域を観察すると共に、算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ(Rmax)を測定した後、計10箇所の平均値を算出した。
(e)前記工程(a)〜(d)を繰り返して測定値を計3回取得し、繰り返し3回の平均値を算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ(Rmax)として採用した。
【0114】
<平均光透過率の測定>
UV分光計(株式会社日立製作所製、228A型Wビーム分光光度計)を用いて、感光性エレメントの波長400〜700μmの波長域における平均光透過率を測定した。
【0115】
<ラミネート気泡(ボイド)評価>
保護フィルムを剥離した後、図1に示すように、下記ラミネート条件で感光性エレメント(幅495mm)の感光層を基材(PETフィルム、厚さ125μm、幅500mm、東洋紡績株式会社製、製品名「A−4300)に500mm転写した。そして、支持フィルムを剥離した後、感光層における基材とは接しない主面の3つの測定領域(図1に示す1cm×1cmの領域A1、A2及びA3)を顕微鏡(対物レンズ20倍)で表面観察し、直径10μm以上のラミネート気泡の平均気泡数を評価した。
[ラミネート条件]
ラミネートロール温度:90℃(上下とも)
ラミネート速度;2.0m/分
ロール線圧:0.63MPa
【0116】
実施例1〜4及び比較例1〜6についての評価結果を表3に示す。なお、算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ(Rmax)の欄において、「第1の面」とは、保護フィルムにおける感光層と接する面であり、「第2の面」とは、保護フィルムにおける感光層と接しない面である。
【0117】
また、ラミネート気泡評価における実施例1及び比較例1の観察結果の一例を図17に示す。図17(a)は、実施例1の観察結果であり、図17(b)は、比較例1の観察結果である。
【0118】
【表3】
【0119】
表3に示す保護フィルムの詳細は下記のとおりである。
E−201F:両面平滑ポリプロピレンフィルム(王子エフテックス株式会社製)
OPPフィルムA:ポリプロピレンフィルム(サンプル品)
OPPフィルムB:ポリプロピレンフィルム(サンプル品)
OPPフィルムC:ポリプロピレンフィルム(サンプル品)
NF−15:両面凹凸ポリエチレンフィルム(タマポリ株式会社製)
E−200C:両面凹凸ポリプロピレンフィルム(王子製紙株式会社製)
E−201:片面平滑ポリプロピレンフィルム(王子エフテックス株式会社製)
EM−501:両面微細粗化ポリプロピレンフィルム(王子エフテックス株式会社製)
MA−411:高粗化/平滑ポリプロピレンフィルム(王子エフテックス株式会社製)
MA−420:粗化/粗化ポリプロピレンフィルム(王子エフテックス株式会社製)
【0120】
表3に示されるように、両面が平滑である保護フィルムを有する感光性エレメントを使用することにより、感光性エレメントが薄層の感光層を有する場合であっても、ラミネート時の気泡発生を抑制することができる。
【0121】
(実施例5)
実施例1の感光層の厚さを20μmに変更し、実施例1と同様に感光性エレメントを得た。得られた感光性エレメントを円筒状の巻芯にロール状に巻き取った後、実施例1と同様にラミネート気泡の発生を確認したところ、気泡は生じなかった。
【産業上の利用可能性】
【0122】
本発明によれば、感光性エレメントが薄層の感光層を有する場合であっても、ラミネートする際に気泡が発生することを抑制することができる。特に、本発明によれば、10μm以下の感光層を有する感光性エレメントを用いた場合であっても、ラミネートする際に気泡が発生することを抑制することができる。
【符号の説明】
【0123】
1,1a,1b,100…感光性エレメント、10,110…支持フィルム、20,120…感光層、22,422,423…保護膜、30,130…保護フィルム、30a,130a…主面(第1の面)、30b,130b…主面(第2の面)、40…導電層、200…タッチパネル用基材、210,220…タッチパネル用電極、230…フォトマスク、300…硬化膜付きタッチパネル用基材、400,500,600…タッチパネル、401,501,601…透明基板、402…タッチ画面、403,404,503,504,604…透明電極、405,505a,505b,605…引き出し配線、406…接続電極、407…接続端子、504a…導電材料部、504b…ブリッジ部、524,625…絶縁膜、604a…透明電極配線、608…開口部、A,B…凹凸、A1,A2,A3…測定領域、C…領域、F1…感光層、F2…PETフィルム、L…活性光線。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17